一种2U机架式APF低压有源电力滤波器制造技术

一种2U机架式APF低压有源电力滤波器，包括2U机架式结构，所述2U机架式结构的内部固定连接有电路主板，所述电路主板上端的一侧安装有基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元，所述基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元表面的一侧固定连接有数字化高频驱动器，所述电路主板上端的另一侧固定连接有功率输出继电回路，所述电路主板的上端位于基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元与功率输出继电回路之间固定连接有高频功率非晶磁环。该2U机架式低压有源电力滤波器，具有小体积的特点，节省空间，使用便利，可提升其整体功率能级，电路分开开通，提高开通速度，减少PCB面积和提高电流传输效能，有效的提高了能效比，成本也相应的减少很多。

【技术实现步骤摘要】
一种2U机架式APF低压有源电力滤波器
本技术涉及有源电力滤波器
，具体为一种2U机架式APF低压有源电力滤波器。
技术介绍
有源电力滤波器是电力系统里用于消除电力网中的谐波、无功、还有三相不平衡问题的电力电子设备，简称为APF；APF一般安装在电力配电房内，和电力成套柜配合使用，传统的APF大多是体积比较大的柜式结构，容量也是比较大的。然而，现有的电力电子器件的小型化和开关频率高频化之后，APF生产制造的体积越来越小，容量也越来越小，现在普通型常见的APF多以模块化形式出现，但是整体高度较高，单台容量适中，普通的配电柜中最多能安装3-4台模块化的APF，整柜容量比提升不高，同时现有的APF由于开关频率普遍不高<20KHZ，交流输出侧的电抗尺寸较大，谐波输出能力受限，随着配电网用户复杂度的提高，越来越多次的谐波难以有效消除，同时在APF工作过程中，由于会产生热量，温度越高不仅对电力电子器件的工作效率造成影响，同时也会使电力电子器件的使用寿命大大降低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种2U机架式APF低压有源电力滤波器，以解决上述
技术介绍
中提出现有的电力电子器件的小型化和开关频率高频化之后，APF生产制造的体积越来越小，容量也越来越小，现在普通型常见的APF多以模块化形式出现，但是整体高度较高，单台容量适中，普通的配电柜中最多能安装3-4台模块化的APF，整柜容量比提升不高，同时现有的APF由于开关频率普遍不高<20KHZ，交流输出侧的电抗尺寸较大，谐波输出能力受限，随着配电网用户复杂度的提高，越来越多次的谐波难以有效消除，同时在APF工作过程中，由于会产生热量，温度越高不仅对电力电子器件的工作效率造成影响，同时也会使电力电子器件的使用寿命大大降低的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种2U机架式APF低压有源电力滤波器，包括2U机架式结构，所述2U机架式结构的上端固定连接有机架式结构上盖，所述2U机架式结构的内部固定连接有电路主板，所述电路主板上端的一侧安装有基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元，所述基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元表面的一侧固定连接有数字化高频驱动器，所述电路主板上端的另一侧固定连接有功率输出继电回路，所述电路主板的上端位于基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元与功率输出继电回路之间固定连接有高频功率非晶磁环。优选的，所述机架式结构上盖的上端固定连接有微型散热风扇，且微型散热风扇与电路主板电性连接，所述机架式结构上盖的内部位于微型散热风扇的边侧等间距开设有多个散热孔。优选的，所述电路主板的内部开设有安装卡槽，所述安装卡槽的内部固定连接有外导电金属片，所述基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元的下端固定连接有内导电金属片，所述内导电金属片与外导电金属片卡合连接。优选的，所述数字化高频驱动器关于基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元的竖直中心线对称设置有四个，所述数字化高频驱动器与基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元电性连接。所优选的，所述功率输出继电回路与高频功率非晶磁环分别与电路主板电性连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、该2U机架式APF低压有源电力滤波器，通过2U机架式结构的设计，大大降低了滤波器的体积，在配电机柜中可以安装8台左右，较之于普通现有的APF，高度体积大为缩小，功率密度提高接近2倍，同时采用高频的碳化硅IGBT单管，其整体功率能级有很大幅度提升，较之于传统的IGBT单管，相同体积的功率密度增强很多，配合系统大功率散热回路设计，能有效的将功率等级提升起来，同时器件密度增强，功率密度增高；2、该2U机架式APF低压有源电力滤波器，适配该APF，设计开发了专有的IGBT驱动器，其每一路驱动电路采用分开的开通、关断回路，较之于常见的IGBT驱动器只有一路，将开通关断做成一个回路，分成两路分别进行，可有效的提高开通速度，降低开通损耗，同时又能缩短关断时间，减小关断的过电压尖峰，在IGBT出现过流时，还可以通过关断回路有效的实施软关断策略，通过不同的阻值，实现软关断时间延时调整，同时该型驱动器开关频率50k～100k，较之于普通型的IGBT驱动器开关频率(20k-40k)，有本质的提升，同时该型APF功率输出采用功率继电器，能最大限度的减少PCB面积和提高电流传输效能，同时采用功率继电器稳定可靠，较之于普通常见的采用磁保持继电器，无需更多的瞬间驱动功率，而且适用于PCB焊接安装调试，更加集成，以及采用高频碳化硅IGBT单管,开关频率至少提高了2倍，功率输出的电抗器模块也响应的体积和电感量都大为降低，有效的提高了能效比，电流传输效能更高，电感发热量明显降低，成本也相应的减少很多；3、该2U机架式APF低压有源电力滤波器，通过安装卡槽、外导电金属片与内导电金属片的设置，在保证高功率密度功率变换单元可正常使用的同时，还便于基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元的拆卸与更换，降低了维修成本同时通过微型散热器的设置，很好的保证了APF在工作时的散热效果，提升了APF整体的使用寿命。附图说明图1为本技术内部结构示意图；图2为本技术安装卡槽截面结构示意图；图3为本技术安装卡槽俯视结构示意图；图4为本技术机架式结构上盖结构示意图。图中：1、2U机架式结构；2、机架式结构上盖；21、微型散热风扇；22、散热孔；3、电路主板；31、安装卡槽；32、外导电金属片；4、基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元；41、内导电金属片；5、数字化高频驱动器；6、功率输出继电回路；7、高频功率非晶磁环。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-4，本技术提供一种技术方案：一种2U机架式APF低压有源电力滤波器，包括2U机架式结构1，2U机架式结构1的上端固定连接有机架式结构上盖2，2U机架式结构1的内部固定连接有电路主板3，电路主板3上端的一侧安装有基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元4，基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元4表面的一侧固定连接有数字化高频驱动器5，电路主板3上端的另一侧固定连接有功率输出继电回路6，电路主板3的上端位于基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元4与功率输出继电回路6之间固定连接有高频功率非晶磁环7。进一步的，机架式结构上盖2的上端固定连接有微型散热风扇21，且微型散热风扇21与电路主板3电性连接，机架式结构上盖2的内部位于微型散热风扇21的边侧等间距开设有多个散热孔22,通过微型散热风扇21的设置，可以有效的给设备内部进行散热，提高了设备的运行效率，同时也提高了设备的使用寿命。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2U机架式APF低压有源电力滤波器，包括2U机架式结构(1)，其特征在于：所述2U机架式结构(1)的上端固定连接有机架式结构上盖(2)，所述2U机架式结构(1)的内部固定连接有电路主板(3)，所述电路主板(3)上端的一侧安装有基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元(4)，所述基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元(4)表面的一侧固定连接有数字化高频驱动器(5)，所述电路主板(3)上端的另一侧固定连接有功率输出继电回路(6)，所述电路主板(3)的上端位于基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元(4)与功率输出继电回路(6)之间固定连接有高频功率非晶磁环(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种2U机架式APF低压有源电力滤波器，包括2U机架式结构(1)，其特征在于：所述2U机架式结构(1)的上端固定连接有机架式结构上盖(2)，所述2U机架式结构(1)的内部固定连接有电路主板(3)，所述电路主板(3)上端的一侧安装有基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元(4)，所述基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元(4)表面的一侧固定连接有数字化高频驱动器(5)，所述电路主板(3)上端的另一侧固定连接有功率输出继电回路(6)，所述电路主板(3)的上端位于基于碳化硅单管的高功率密度功率变换单元(4)与功率输出继电回路(6)之间固定连接有高频功率非晶磁环(7)。


2.根据权利要求1所述的一种2U机架式APF低压有源电力滤波器，其特征在于：所述机架式结构上盖(2)的上端固定连接有微型散热风扇(21)，且微型散热风扇(21)与电路主板(3)电性连接，所述机架式结构上盖(2)的内部位于微型散热风扇(21)的边侧等...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴顺利，陈娇，
申请(专利权)人：大交新能源技术上海有限责任公司，
类型：新型
国别省市：上海;31